自提出模糊数学以来，吸引了众多的学者对其进行研究，使其理论和方法日臻完善，并且广泛地应用于自然科学与社会科学的各个领域。成功地将模糊理论应用于锅炉和汽轮机的过程控制，从那时起，硅碳棒模糊控制理论及技术得到了广泛的应用和巨大的发展。由于模糊逻辑本身提供了由专家构造语言信息并将其转化为控制策略的一种系统的推理方法，因而能够解决许多复杂而无法建立数学模型系统的控制问题，所以它是处理推理系统和控制系统中不精确和不确定的一种有效方法。从广义上讲，硅碳棒模糊控制是基于模糊推理，模仿人的思维方式，对难以建立精确数学模型的对象实施的一种控制策略。它是模糊数学同控制理论相结合的产物，同时也是智能控制的重要组成部分。硅碳棒模糊控制系统基本结构如图2.10所示。硅碳棒模糊控制(Fuzzy Control)的基本思想是将人类专家对特定的被控对象或过程的控制策略总结成一系列以“IF(条件))THEN(作用)”表达式形式表示的控制规则，通过模糊推理得到控制作用集，经模糊判决后得到精确的控制量，就可以直接作用于被控对象或过程。控制作用集为一组条件语句，状态条件和控制作用均为一组被量化了的模糊语言集，如“正大”、“负大”，“高”、“低”、“正常”等。一般的模糊算法包括以下五个步骤:

    ①定义模糊子集，建立硅碳棒模糊控制规则;

    ②由基本论域转化为模糊集合论域;

    ③模糊关系矩阵运算;

    ④模糊推理合成，求出控制输出模糊子集;

    ⑤进行逆模糊运算、模糊判决，得到精确控制量。

    文献将基本硅碳棒模糊控制器同PID控制进行了比较，控制对象由惯性环节和滞后环节组成。仿真实验结果表明，对于小滞后对象，硅碳棒模糊控制器对于滞后时间的变化具有很好的鲁棒性，对于大滞后对象，硅碳棒模糊控制系统会产生较大的稳态误差和较长的调节时间，而且可能会在整定值附近发生自振荡;系统稳态精度的提高可能会伴随动态品质的恶化。系统的动态性能和提高稳态精度之间存在着矛盾，两者不可能同时达到理想的指标。因此很多文献提出了将硅碳棒模糊控制器与其它算法相结合应用的思路。文献提出的Fuzzy-PI双模控制在滞后系统的应用，该控制器在大偏差范围采用硅碳棒模糊控制，在小偏差采用PI控制。可以看出硅碳棒模糊控制与带积分环节的控制器组合的复合控制器具有很好的动静态特性。文献提出了一种自适应硅碳棒模糊控制器，它能在控制过程中不断调整和修改控制规则以适应对象和环境的变化。文献提出的Smith-Fuzzy预估控制，利用Smith预估器来消除系统纯滞后的影响，而利用硅碳棒模糊控制代替原有的PID控制，充分利用硅碳棒模糊控制器动态性能好、鲁棒性强的特点，取得对纯滞后系统较好的控制效果。www.zbqunqiang.cn